王碩，王琨，朱華平，方國臻，陳靜，宋嘉嘉

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津科技大學(xué)，天津300457）

氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)食用油中的鄰苯二甲酸酯

王碩，王琨，朱華平，方國臻，陳靜，宋嘉嘉

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津科技大學(xué)，天津300457）

建立液-液萃取和固相萃?。⊿PE）提取方法，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用分析技術(shù)，檢測(cè)食用油中的5種鄰苯二甲酸酯類污染物的方法。該方法檢測(cè)的最低濃度為10 ng/g~20 ng/g之間，回收率為75%~89%之間，并運(yùn)用該方法對(duì)市售的塑料包裝食用油進(jìn)行了檢測(cè)。

鄰苯二甲酸酯；食用油；氣相色譜-質(zhì)譜；檢測(cè)

Abstract：This study established a method of detection 5 phthalates by gas chromatography-mass spectrometry coupled with the liquid-liquid extraction and solid phase extraction to extract phthalates from oil.And the method detection limit was 10 ng/g-20 ng/g,the recoveries were between 75%and 89%.Different brands of packaged oil purchased from a local supermarket were detected.

Key words:phthalates；oil；GC-MS；detection

鄰苯二甲酸酯（英文名phthalic acid ester，簡稱PAEs），是環(huán)境激素類物質(zhì)中的一類重要化合物，被大量用于塑料，主要作為增塑劑和軟化劑等[1]。一般認(rèn)為，鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)沒有明顯的急性毒性和慢性毒性，但是它們有些具有生殖毒性，有些具有雌性激素活性[2]，它對(duì)人體健康的影響是一個(gè)慢性的過程。鄰苯二甲酸酯可能通過飲食、皮膚接觸或呼吸等途徑進(jìn)入人體，而且可能通過胎盤或者哺乳產(chǎn)生跨代影響[3]。鄰苯二甲酸酯以其性能優(yōu)越，價(jià)格低廉而被大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用，使它們有機(jī)會(huì)在環(huán)境中散布。許多研究表明，研究者已在大氣、水體、土壤、生物體，甚至人體等自然和人類環(huán)境中普遍發(fā)現(xiàn)了鄰苯二甲酸酯類化合物的存在。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，包裝食用油已經(jīng)逐步取代了散裝油，瓶/桶裝食用油被人們廣泛食用。但是，塑料包裝食用油中塑料中有害物質(zhì)的遷移問題存在安全隱患[4-6]。市面上的瓶/桶裝食用油是否受到鄰苯二甲酸酯的污染，鄰苯二甲酸酯的從塑料包裝向食品的遷移問題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

由于食用油性質(zhì)特殊，儀器分析的前處理過程較為復(fù)雜，目前對(duì)于食用油中小分子添加劑及污染物的檢測(cè)方法較少。本文主要利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析技術(shù)同時(shí)分析測(cè)試方法進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，建立5種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的GC-MS的分析方法及相關(guān)前處理方法。

1 材料與方法

1.1 試劑

本試驗(yàn)使用的主要試劑包括：鄰苯二甲酸二甲酯（DMP），鄰苯二甲酸二乙酯（DEP），鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP），鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）純品來自德國Dr,Ehrenstorfer公司；色譜純正己烷來自美國Fisher Scientific公司；色譜純有機(jī)溶劑：丙酮、乙酸乙酯、乙腈和甲醇來自天津市康科德科技有限公司；弗羅里硅土（100目~200目）來自上海潤捷化學(xué)試劑有限公司。

將本試驗(yàn)所用5種鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品先配成濃度為1 mg/mL的正己烷儲(chǔ)備液，于-20℃下儲(chǔ)存，保存期為1年。然后再根據(jù)試驗(yàn)要求，稀釋成適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液，于-20℃下儲(chǔ)存，儲(chǔ)存期為3個(gè)月。

弗羅里硅土在使用前，先在650℃馬弗爐中灼燒6 h，放入干燥器中保存。

1.2 儀器

本試驗(yàn)所用主要儀器包括：4000MS型GC-MS聯(lián)用儀來自美國瓦里安技術(shù)有限公司；超純水系統(tǒng)Milli-Q來自美國Millpore公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀來自香港BUCHI公司；固相萃取儀來自美國Sepulco公司。

由于鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)在塑料制品中使用較為廣泛，故在試驗(yàn)過程中應(yīng)盡量避免使用塑料器皿，所有玻璃儀器在清洗后用濃硫酸-重鉻酸鉀洗液浸泡6 h，沖去洗液后，用超純水潤洗，在180℃烘烤2 h。

1.3 食用油樣品前處理方法

用天平稱取樣品油5.0 g于250 mL錐形瓶中，加入25.0 mL乙腈，轉(zhuǎn)入分液漏斗充分搖勻（5 min），靜置分層，將油層從分液漏斗下口放出，再用25 mL乙腈萃取兩次，合并3次乙腈提取液，在雞心瓶中，溫度保持在40℃，旋蒸至干。用4.0 mL正己烷復(fù)溶。

將弗羅里硅土（100目~200目，層析用）1.0000 g填到容量為3 mL的SPE小管中，加上墊片，自制弗羅里硅土SPE小柱。用3.0 mL正己烷潤洗小柱，以小于0.5 mL/min速度將4.0 mL正己烷提取液通過小柱，待完全流過后，用5.0 mL丙酮洗脫，收集洗脫液，保持水浴溫度在40℃左右，用N2吹干。正己烷定容至1.00mL，以待GC-MS檢測(cè)。

1.4 GC-MS測(cè)定方法

1.4.1 GC-MS檢測(cè)條件

選用DB-5 MS(30 m×0.25 mm×0.25 mm)毛細(xì)管柱；載氣為氦氣（純度）≥99.999%；氣相色譜進(jìn)樣口溫度：320℃，進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣（分流比為 5∶1）；柱溫：100℃，以8℃/min上升到320℃，保持15 min；進(jìn)樣量：1 μL；柱流速：1.0 mL/min；質(zhì)譜條件：溶劑延遲時(shí)間5 min；離子源溫度(EI)：220℃；接口溫度：280℃。

掃描模式：選擇離子掃描（SIM），見表1所示；掃描時(shí)間：5 min~23 min。

1.4.2 定量方法

外標(biāo)法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法相結(jié)合應(yīng)用，亦稱外標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)曲線法，使定量更加方便、準(zhǔn)確。本試驗(yàn)用鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品配制成一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后測(cè)出各自的色譜峰面積，再以溶液濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同的檢測(cè)條件下，注入待測(cè)樣品溶液后，得到峰面積，然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的物質(zhì)濃度，計(jì)算出待測(cè)樣本中待測(cè)物質(zhì)量。

表1 鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)樣品掃描離子、保留時(shí)間和檢出限Table 1 List of retention times,target ions,and LOD of 5 phthalates

2 結(jié)果與討論

2.1 檢出限的確定

配制的一系列梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以1.4.1的方法進(jìn)樣。5種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的總離子流圖（濃度為1 mg/L）如圖1所示，可見該方法可以將5種待測(cè)完全分離，且背景較低，出鋒較好。根據(jù)信噪比（S/N=3）計(jì)算出檢出限結(jié)果，見表1所示，所得檢出限均達(dá)到μg/L級(jí)別，可見方法靈敏度較高。

圖1 5種鄰苯二甲酸酯的總離子流圖Fig.1 The TIC picture of 5 phthalates

2.2 檢測(cè)食用油中鄰苯二甲酸酯前處理方法建立

2.2.1 提取劑的選擇

本試驗(yàn)選擇液-液萃取對(duì)食用油中的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)進(jìn)行提取。嘗試了多種常用溶劑，其中正己烷，丙酮，乙酸乙酯等均與食用油可以不同程度互溶，故不適宜用作液-液萃取劑。甲醇和乙腈與食用油不溶，可以用作液-液萃取溶劑?？紤]到乙腈的對(duì)脂肪的除去作用較好[7]，故而選擇乙腈作為食用油的萃取溶劑。液-液萃取實(shí)驗(yàn)中，溶液分層，食用油處于下層，乙腈處于上層。

2.2.2 萃取劑用量的優(yōu)化

對(duì)萃取劑用量做下列優(yōu)化，稱取5.0 g的食用油樣品兩份，分別添加20 mL乙腈3次和添加25 mL乙腈3次進(jìn)行液-液萃取。圖2給出了各種鄰苯二甲酸酯類的回收率試驗(yàn)結(jié)果的比較。

由圖2可見，用25 mL乙腈萃取3次可以達(dá)到很好的回收效果，明顯優(yōu)于20 mL，回收率可以達(dá)到80%左右。為保證回收率，選擇25 mL萃取3次為每5 g食用油的萃取條件。

2.2.3 凈化柱及添料量的選擇

食用油在經(jīng)過乙腈萃取后，其萃取液懸蒸至干，用正己烷復(fù)溶后進(jìn)樣，檢測(cè)結(jié)果可看到有諸多雜鋒，這是由于食用油組分復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中又添加了多種食品添加劑所至，這些雜鋒的存在，除了提高了背景，影響檢測(cè)靈敏度外，還會(huì)對(duì)儀器造成損害，縮短毛細(xì)管氣相色譜柱和質(zhì)譜燈絲的使用壽命，污染離子阱。所以，需要一個(gè)凈化過程，本試驗(yàn)選擇了用固相萃?。⊿PE）小柱對(duì)食用油萃取液進(jìn)行凈化。

填料方面比較了C18和弗羅里硅土。食用油萃取液用正己烷進(jìn)行復(fù)溶，將復(fù)溶液過柱，C18填料的小柱不能吸附正己烷中的鄰苯二甲酸酯，導(dǎo)致鄰苯二甲酸酯完全隨溶劑流出，而弗羅里硅土則能夠成功的吸附正己烷溶液中的鄰苯二甲酸酯。所以選擇使用弗羅里硅土為SPE填料。

本試驗(yàn)所用的小柱是自己填制的，逐漸增加小柱的填料量，最終選擇3 mL SPE柱筒填料量為1 g。

2.2.4 洗脫劑用量的優(yōu)化

本試驗(yàn)選擇了極性較強(qiáng)的丙酮作為洗脫劑。

改變?nèi)軇┯昧繌? mL到6 mL進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，以洗脫劑用量做橫坐標(biāo)，以待測(cè)物的回收率為縱坐標(biāo)，繪制了曲線圖，見圖3所示。

從圖3中可以看出大多數(shù)鄰苯二甲酸酯在洗脫劑用量3 mL~5 mL時(shí)，回收率提升。當(dāng)洗脫劑用量達(dá)到6 mL時(shí)，所有待測(cè)物的回收率幾乎不再增加。因此，出于節(jié)省溶劑的目的，并且考慮到溶劑中可能存在的鄰苯二甲酸酯對(duì)本底值的影響，故而本試驗(yàn)選用5 mL丙酮對(duì)SPE柱進(jìn)行洗脫。

圖3 洗脫劑用量對(duì)鄰苯二甲酸酯回收率的影響Fig.3 Effect of eluent volume to the phthalates recoveries

2.3 檢測(cè)方法的驗(yàn)證與應(yīng)用

2.3.1 方法線性檢測(cè)

在食用油中分別添加不同濃度的鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，使其終濃度分別為 10、15、20、30、40、100、200、400、1000、2000 ng/g 等一系列梯度，進(jìn)行檢測(cè)，確定方法的線性，所得定量限及標(biāo)準(zhǔn)曲線線性見表2。

表2 食用油中鄰苯二甲酸酯的測(cè)定曲線Table 2 The regression coefficients of the calibration curves of phthalates in oil

由表2中數(shù)據(jù)可知，該方法線性對(duì)鄰苯二甲酸酯進(jìn)行提取及檢測(cè)效果在所測(cè)范圍內(nèi)線性較好，定量限在10 ng/g~20 ng/g之間，RSD%（n=3）在20%以內(nèi)。

2.3.2 方法回收率的測(cè)定

通過在食用油中進(jìn)行兩個(gè)濃度40 ng/g和100 ng/g的5種鄰苯二甲酸酯添加，進(jìn)行方法回收率試驗(yàn)，見表3。

表3 食用油中加標(biāo)5種鄰苯二甲酸酯混標(biāo)的回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)Table 3 The spiked recoveries and RSD(n=3)of 5 phthalates in oil

由表3中結(jié)果可知，該方法回收率在75%~89%之間，RSD小于12%，回收率較高，方法的重現(xiàn)性基本符合要求。

2.4 檢測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用

5個(gè)品牌，不同種類的商品化包裝食用油樣品隨機(jī)購于某超市。

利用本試驗(yàn)所建立的分析方法，對(duì)5種包裝食用油進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果以及食用油的儲(chǔ)存時(shí)間和包裝材料性質(zhì)見表4所示。定這類物質(zhì)在食用油中的含量標(biāo)準(zhǔn)，因此，今后的研究應(yīng)對(duì)鄰苯二甲酸酯類污染物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定食品中其最大允許量。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用液-液萃取結(jié)合固相萃取的前處理方法提取食用油中的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)，消除了基質(zhì)組

表4 5種市售食用油中鄰苯二甲酸酯類含量的檢測(cè)Table 4 The phthalates concentrations in 5 different brand packaged oil

如表4所示，鄰苯二甲酸酯的含量對(duì)于不同的食用油品種各目標(biāo)物含量之間沒有明顯差異。5種食用油樣品中全部檢出了DBP和DEHP，而DMP和BBP均未檢出。5種鄰苯二甲酸酯總量最高的是品牌3為316.95 ng/g。最低的是品牌1為69.67 ng/g。

圖4示例了食用油樣的總離子流圖，說明該方法可以有效的用于食用油中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測(cè)定。

圖4 實(shí)際食用油樣品總離子流圖Fig.4 TIC of oil example

測(cè)定結(jié)果顯示被測(cè)的5個(gè)品牌市售食用油均檢測(cè)到鄰苯二甲酸酯，說明此類污染物由食品外環(huán)境通過各種途徑已進(jìn)入食用油。這些鄰苯二甲酸酯是由塑料包裝遷移而來，還是來自食用油生產(chǎn)原料或者來自生產(chǎn)加工過程中的二次污染，有待考證。而我國尚未制分的干擾，提高了GC-MS檢測(cè)的靈敏度和選擇性。該方法的線性范圍在10 ng/g~20 ng/g之間，平均回收率在75%~89%，符合對(duì)微量污染物的分析要求，成功地應(yīng)用于檢測(cè)食用油中的5種鄰苯二甲酸酯類污染物。

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Study of Phthalates Detection in Oil by Gas Chromatography-mass Spectrometry

WANG Shuo,WANG Kun,ZHU Hua-ping,FANG Guo-zhen,CHEN Jing,SONG Jia-jia
（Key Laboratory of Food Nutrition and Safety，Tianjin University of Science&Technology,Ministry of Education,Tianjin 300457，China）

2010-01-21

天津市教委重點(diǎn)項(xiàng)目(NO.2006ZD19)

王碩（1969—），男（漢），教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：食品安全。